Weichen stellen für den Klimaschutz und die Zukunft der

Handlungsempfehlungen.
1. Regulatorische Rahmenbedingungen anpassen.
Im Energiewirtschaftsgesetz sollte die Rolle von Energiespeichern definiert werden. Befreiungen von Letztverbraucherabgaben, die derzeit für Stromspeicher bestehen,
sollten auf Energiespeicher wie Power to Gas erweitert
werden.
Die effiziente und technologieoffene Nutzung von nicht
integrierbarem Strom sollte geregelt werden. Dadurch
könnte die Abregelung von Strom aus erneuerbaren
Energien reduziert werden.
Die EU-Richtlinie Fuel Quality Directive sollte schnellstmöglich in deutsches Recht umgesetzt werden. Sie sieht
eine Anerkennung und Anrechenbarkeit von aus erneuerbarem Strom hergestellten Gasen als Biokraftstoff vor.
Die Steuerermäßigung für Erdgas und Biomethan im
Mobilitätsbereich sollte mindestens bis zum Jahr 2026
fortgeführt werden. Wenn Wasserstoff aus erneuerbaren
Energien zur Produktion von Diesel und Benzin genutzt
wird, sollte die Steuerbefreiung anteilig angerechnet werden.
Im Rahmen des europäischen Emissionshandels sollten Produkte aus Power to Gas wie gasförmige Biomasse behandelt
werden. So würde ein Anreiz zur Nutzung dieser Produkte
geschaffen und damit ein erhebliches Potenzial zur Emissionsreduktion erschlossen werden.
Wasserstoff und synthetisches Methan aus Power to Gas
sollten als erneuerbare Wärmequellen im Sinne des
Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes definiert werden.
Im Rahmen der Anreizregulierung sollten Investitionskosten für Power-to-Gas-Anlagen als umlagefähig anerkannt werden, wenn diese ökonomisch sinnvoll zur Netzentlastung eingesetzt werden.
2. Technologie weiterentwickeln.
Power-to-Gas-Anlagen müssen technisch weiterentwickelt
und effizienter werden, um die Investitionskosten zu senken. Dies würde vor allem durch eine steigende Nachfrage
und die Umsetzung von Optimierungsmaßnahmen in der
Serienfertigung erreicht.
Sensible Bauteile im Gasnetz müssen technisch optimiert
werden, um die Wasserstoffverträglichkeit zu verbessern.
3. Clusterregionen vernetzen, Synergien nutzen.
Es sollte ein aktiver Erfahrungsaustausch zwischen den
Clusterregionen etabliert werden. Innerhalb der Regionen
sollten Synergien genutzt werden, beispielsweise über
Beschaffungsgemeinschaften.
Best Practices der regionalen Förderung sollten identifiziert
und ggf. adaptiert werden.
Die Strategieabstimmung zwischen Bund und Ländern
sollte ausgebaut werden, um einheitliche Schwerpunkte für
die Markt- und Technologieentwicklung von Power to Gas
zu setzen.
4. Prozesse zur Planung und zum Monitoring etablieren.
Ein Konzept zur besseren Abstimmung der Netzentwicklungsplanung Strom und Gas sollte entwickelt werden.
Ein Monitoring der tatsächlichen Marktentwicklung sollte
eingeführt werden, sodass Steuerungsbedarf frühzeitig
erkannt wird.
Partner.
Der Potenzialatlas Power to Gas wurde erstellt
mit freundlicher Unterstützung von:
Partner der dena-Strategieplattform Power to Gas:
BTU Cottbus; DBI-GTI gGmbH; DVGW e. V.; EnBW AG;
ENERTRAG AG; EVONIK INDUSTRIES AG; EXYTRON GmbH;
Fraunhofer IWES; Gasunie Deutschland Services GmbH;
HYDROGENICS GmbH; IAEW; ITM Power GmbH; Mitsubishi
Corporation; Open Grid Europe GmbH; Performing Energy;
Reiner Lemoine Institut gGmbH; Thüga Aktiengesellschaft;
ThyssenKrupp AG; UGS GmbH; Uniper Energy Storage GmbH;
Viessmann Werke GmbH & Co. KG; VKU; Volkswagen AG;
WINGAS GmbH; ZSW.
Assoziierte Partner der dena-Strategieplattform
Power to Gas:
Ministerium für Wirtschaft, Energie, Industrie, Mittelstand
und Handwerk des Landes Nordrhein-Westfalen; Ministerium für Wirtschaft und Energie des Landes Brandenburg;
Amprion GmbH; ChemCoast e. V.; Dow Deutschland Anlagengesellschaft mbH; erdgas schwaben GmbH; EWE AG;
Ontras Gastransport GmbH; Salzgitter Flachstahl GmbH;
TenneT TSO GmbH; terranets bw GmbH; WEMAG AG;
Westnetz GmbH.
Impressum.
Herausgeber.
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Energiesysteme und Energiedienstleistungen
Chausseestraße 128 a
10115 Berlin
Tel.: +49 (0)30 72 61 65-600
Fax: +49 (0)30 72 61 65-699
4
Potenzialatlas Power to Gas.
Alle Rechte sind vorbehalten. Die Nutzung steht
unter dem Zustimmungsvorbehalt der dena.
Potenzialatlas Power to Gas:
Weichen stellen für den Klimaschutz und
die Zukunft der Energiewende.
Power to Gas könnte in den kommenden Jahren einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, durch eine Kopplung von Sektoren Treibhausgase zu reduzieren und das Energiesystem zu optimieren. Dennoch verläuft die
Markteinführung dieser energie- und klimapolitisch relevanten Systemlösung langsam. Die wesentlichen
Ursachen hierfür sind die aktuellen Kostenstrukturen der Technologie, der regulatorische Rahmen und die
derzeitigen Marktbedingungen.
Der Potenzialatlas Power to Gas.
Um aufzuzeigen, welche Marktentwicklungen kurz- und mittelfristig bei Power to Gas möglich sind, hat die Deutsche EnergieAgentur (dena) im Rahmen der Strategieplattform Power to Gas
einen „Potenzialatlas“ initiiert. Er analysiert Anwendungen und
Geschäftsmodelle und identifiziert Clusterregionen, für die in
den nächsten Jahren eine dynamische Entwicklung von Power
to Gas erwartet wird.
Ziele des Potenzialatlas Power to Gas.
Darstellung von Marktpotenzialen und -akteuren.
Der Atlas stellt potenzielle Anwendungsbereiche und Einflussfaktoren
auf die mögliche Nachfrageentwicklung für Power-to-Gas-Produkte
dar und ordnet sie ein.
Ermittlung geeigneter Standorte für Power-to-Gas-Anlagen.
Merkmale geeigneter Erzeugungsstandorte werden ermittelt, um
die Standortwahl für Power-toGas-Anlagen zu unterstützen.
Identifikation von Potenzialregionen für Power to Gas.
Der Atlas identifiziert Regionen in
Deutschland, die die besten Voraussetzungen für die Marktentwicklung von Power to Gas bieten.
Erarbeiten von Handlungsempfehlungen für die Marktentwicklung von Power to Gas.
Es werden Handlungsempfehlungen zur Weiterentwicklung der
Technologie sowie zu rechtlichen
und energiewirtschaftlichen
Rahmenbedingungen abgeleitet.
Power to Gas.
Power to Gas ist eine Schlüsseltechnologie, um die Ziele des
Pariser Klimaschutzabkommens und der Energiewende zu
erreichen. Die Idee von Power to Gas ist, Strom aus erneuerbaren Energien in Wasserstoff bzw. Methan umzuwandeln. Das
erneuerbare Gas kann in der Gasinfrastruktur transportiert,
gespeichert und anschließend in den verschiedenen Anwendungsbereichen genutzt werden. Bei Bedarf wird es wieder
verstromt. Ebenso ist die direkte Verwendung des Wasserstoffs
beispielsweise im Mobilitätssektor oder in industriellen Prozessen möglich. Die Technologie könnte damit einen entscheidenden Beitrag dazu leisten, die Treibhausgase in allen Sektoren
zu senken. Als Speicher kann Power to Gas außerdem Strom aus
erneuerbaren Energien zeitlich und örtlich flexibel nutzbar
machen und Erzeugungsschwankungen ausgleichen.
Stand. 06/2016
Art.-Nr. 1462
E F F I Z I E N Z E N T S C H E I D E T.
1
Anwendungsbereiche für Power to Gas.
Identifizierte Clusterregionen.
Für die Nutzung von Wasserstoff oder Methan aus Power to Gas stehen grundsätzlich alle bekannten Anwendungen für
diese Gase offen. Chemisch gibt es keine Unterschiede zwischen den regenerativ und konventionell hergestellten Gasen.
Der Potenzialatlas untersucht verschiedene Nutzungspfade.
Im Potenzialatlas Power to Gas hat die dena mit ihren Partnern untersucht, welche Anwendungen und welche Regionen in
Deutschland die besten Voraussetzungen für die zukünftige Marktentwicklung bieten. In den identifizierten Clusterregionen
kann Power to Gas auch einen Beitrag zur regionalen Wertschöpfung leisten. Um eine Marktentwicklung zu ermöglichen,
müssen vor allem die regulatorischen Rahmenbedingungen für Power to Gas verbessert werden.
Nutzungspfad Strom.
Die mit Power-to-Gas-Anlagen erzeugten Gase können in
Gaskraftwerken oder Brennstoffzellen rückverstromt werden.
In diesem Fall fungiert Power to Gas als Stromspeicher. Powerto-Gas-Anlagen können außerdem als Flexibilisierungsoption
betrieben werden und dadurch zur Netzentlastung beitragen.
Nutzungspfad Gas.
Methan aus Power to Gas kann wie fossiles Erdgas in den
bestehenden Gasinfrastrukturen sowie angeschlossenen
Anlagen genutzt werden. Auch Wasserstoff aus Power to Gas
kann dem Gasnetz beigemischt werden. Für die zulässige
Konzentration von Wasserstoff im Gasnetz gelten derzeit
aber technische Grenzwerte.
Nutzungspfad Industrie.
In der Industrie kann Wasserstoff, der durch erneuerbaren
Strom produziert wird, Wasserstoff aus fossilen Einsatzstoffen
ersetzen. Das Gas kann in Raffinerien, in der chemischen
Industrie, aber auch in Stahlwerken oder in der Glasindustrie
eingesetzt werden. Synthetisches Methan aus Power to Gas
kann ebenso fossiles Erdgas in Industrieprozessen ersetzen.
Nutzungspfad Wärme.
Die mit erneuerbarem Strom erzeugten Gase können auch
in Wärmeversorgungsanlagen von privaten und gewerblichen Nutzern fossiles Erdgas substituieren. Darüber hinaus
sind dezentrale Anwendungen zur direkten Nutzung der
Gase vor Ort möglich, z. B. für die Erzeugung von Strom
und Wärme.
Nutzungspfad Mobilität.
Die Verwendung von Power-to-Gas-Produkten anstelle
fossiler Kraftstoffe ermöglicht die Reduktion klimaschädlicher CO2-Emissionen und anderer Schadstoffe. Wasserstoff
aus Power to Gas kann direkt in Brennstoffzellenfahrzeugen
oder in Raffinerien in der Kraftstoffentschwefelung eingesetzt werden. Methan aus Power to Gas kann in bestehenden
Erdgasfahrzeugflotten genutzt werden.
Cluster Unterelbe/
Weser/Ems
Legende
Mobilitätsprojekte mit
Wasserstoffnutzung
Cluster Rhein/
Main/Ruhr
Mobilitätsprojekte mit
Methannutzung
Cluster Mitteldeutschland/
Berlin/Brandenburg
Projekte zur Wärmeerzeugung
mit Wasserstoffnutzung
Projekte zur Wärmeerzeugung
mit Methannutzung
Nutzung
Infrastruktur
Wasserstoff
H2
Einspeicherung H2-Speicher
Mobilität (H2-Tankstellen)
Nutzung im Straßen-, Schienen- und Schiffsverkehr in Brennstoffzellen-Fahrzeugen
Einspeisung H2-Pipeline
Industrie
Nutzung in der Chemieindustrie,
Metallindustrie etc.
Abfüllung und Lkw-Transport
Industrie/Mobilität
Stromerzeugung
(Brennstoffzellen)
SNG
Stromerzeugung
(Gaskraftwerke)
Einspeicherung Gasspeicher
Mobilität (Gastankstellen)
Nutzung im Straßenverkehr
in Erdgasfahrzeugen
Industrie
Nutzung v. a. in der Chemieindustrie
Synthetic
Natural Gas
Wärme
(Gebäudewärme, KWK)
Industrie/Wärme
(Prozesswärme)
Legende
Wärme
Strom
Gas
Wasserstoff
Cluster Neckar
konventionelle Kraftstoffe
Die Strategieplattform Power to Gas.
Die dena hat die Strategieplattform Power to Gas initiiert. Sie setzt sich aus Fachakteuren der Wirtschaft, Wissenschaft und
Verbände zusammen. Ziel ist es, die technische Weiterentwicklung von Power to Gas zu unterstützen, Empfehlungen für
geeignete Rahmenbedingungen abzuleiten und diese mit Entscheidungsträgern zu beraten.
Potenzialatlas Power to Gas.
Standorte der Chemieindustrie
Wasserstoffpipeline
Cluster Unterelbe/Weser/Ems.
Große industrielle Akteure der Region haben sich bereits
über die „ChemCoast-Initiative“ vernetzt, sodass es in der
industriellen Nutzung Entwicklungspotenzial gibt. Außerdem werden im Bereich der Mobilität verstärkte Power-toGas-Aktivitäten erwartet. Initiativen der Landesregierungen
Schleswig-Holstein, Hamburg und Niedersachsen unterstützen Bestrebungen zur Nutzung von Wasserstoff und Power
to Gas.
Cluster Rhein/Main/Ruhr.
Der Fokus liegt auf dem Mobilitäts- und Industriesektor. In
der Industrieregion Rhein-Ruhr besteht bereits eine Wasserstoffpipeline. Die Landesregierungen von Hessen und NRW
unterstützen Initiativen zu Wasserstoff- und Power-to-GasAktivitäten.
Weitere Informationen zur Strategieplattform und zum Projekt finden Sie unter www.powertogas.info.
2
Raffinerien
Identifizierte Clusterregionen
Nutzung in Raffinerien bei der Herstellung
von konventionellem Kraftstoff
Nutzung im Flug-, Schiffs-, Schienenund Straßenverkehr
Einspeisung Gasnetz
Strom
Industrielle Nutzung
(Wasserstoffnutzung)
E F F I Z I E N Z E N T S C H E I D E T.
Cluster Mitteldeutschland/Berlin/Brandenburg.
Im Kontext des Projekts „HYPOS“ wird eine verstärkte industrielle Nutzung von Power to Gas erwartet. „HYPOS“ verfolgt das
Ziel, erneuerbaren Wasserstoff im großtechnischen Maßstab
der mitteldeutschen Chemieindustrie zur Verfügung zu stellen. An den Industriestandorten der Region Leuna existiert
bereits eine Wasserstoffpipeline. Im Großraum Berlin werden
kurzfristig weitere Aktivitäten in der Mobilität, vor allem beim
Ausbau von Wasserstofftankstellen, erwartet. Das Wirtschaftsministerium in Brandenburg plant außerdem, eine Förderrichtlinie für Energiespeicher zu verabschieden, bei der u. a.
Power to Gas ein Schwerpunkt werden soll.
Cluster Neckar.
Hier werden weitere Projekte zur Nutzung von Wasserstoff
im Mobilitätsbereich erwartet. Die Landesregierung von
Baden-Württemberg unterstützt Projekte zur Nutzung von
Wasserstoff und den Aufbau von Wasserstoffinfrastrukturen.
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